特徵值是什麼?

General 更新 2024-12-23

什麼是特徵值

這是高等數學中的一個名字,百科對此的解釋如下:

設M是n階方陣, I是單位矩陣, 如果存在一個數λ使得 M-λI 是奇異矩陣(即不可逆矩陣, 亦即行列式為零), 那麼λ稱為M的特徵值。

其他詳細解釋看百科:

http://baike.baidu.com/view/689250.html?wtp=tt

特徵值都是什麼

這是高等數學中的一個名字,百科對此的解釋如下:

設M是n階方陣, I是單位矩陣, 如果存在一個數λ使得 M-λI 是奇異矩陣(即不可逆矩陣, 亦即行列式為零), 那麼λ稱為M的特徵值。

其他詳細解釋看百科:

baike.baidu.com/...水福驚=tt

什麼叫特徵值

一個向量(或函數)被矩陣相乘,表示對這個向量做了一個線性變換。如果變換後還是這個向量本身乘以一個常數,這個常數就叫特徵值。這是特徵值的數學涵義;

至於特徵值的物理涵義,根據具體情況有不同的解釋。比如動力學中的頻率,穩定分析中的極限荷載,甚至應力分析中的主應力。

什麼是矩陣的特徵值?

設 A 是n階方陣,如果存在數m和非零n維列向量 x,使得 Ax=mx 成立,則稱 m 是A的一個特徵值(characteristic value)或本徵值

Ax=mx,等價於求m,使得(mE-A)x=0,其中E是單位矩陣,0為零矩陣。

|mE-A|=0,求得的m值即為A的特徵值。|mE-A| 是一個n次多項式,它的全部根就是n階方陣A的全部特徵值,這些根有可能相重複,也有可能是複數。

如果n階矩陣A的全部特徵值為m1 m2 ... mn,則|A|=m1*m2*...*mn

同時矩陣A的跡是特徵值之和:tr(A)=m1+m2+m3+…+mn[1]

如果n階矩陣A滿足矩陣多項式方程g(A)=0, 則矩陣A的特徵值m一定滿足條件g(m)=0;特徵值m可以通過解方程g(m)=0求得。

A的特徵值與A*的特徵值之間有什麼關係?

當A可逆時, 若 λ是A的特徵值, α 是A的屬於特徵值λ的特徵向量,則 |A| / λ 是 A*的特徵值, α 仍是A*的屬於特徵值 |A| / λ 的特徵向量

什麼是河口特徵值

求n階矩陣A的特徵值的基本方法:根據定義可改寫為關係式,為單位矩陣(其形式為主對角線元素為λ- ,其餘元素乘以-1)。要求向量具有非零解,即求齊次線性方程組有非零解的值。即要求行列式。 解次行列式獲得的值即為矩陣A的特徵值。

特徵值和特徵向量的幾何意義是什麼?

特徵向量的幾何意義

特徵向量確實有很明確的幾何意義,矩陣(既然討論特徵向量的問題,當然是方陣,這裡不討論廣義特徵向量的概念,就是一般的特徵向量)乘以一個向量的結果仍 是同維數的一個向量,因此,矩陣乘法對應了一個變換,把一個向量變成同維數的另一個向量,那麼變換的效果是什麼呢?這當然與方陣的構造有密切關係,比如可 以取適當的二維方陣,使得這個變換的效果就是將平面上的二維向量逆時針旋轉30度,這時我們可以問一個問題,有沒有向量在這個變換下不改變方向呢?可以想 一下,除了零向量,沒有其他向量可以在平面上旋轉30度而不改變方向的,所以這個變換對應的矩陣(或者說這個變換自身)沒有特徵向量(注意:特徵向量不能 是零向量),所以一個變換的特徵向量是這樣一種向量,它經過這種特定的變換後保持方向不變,只是進行長度上的伸縮而已(再想想特徵向量的原始定義Ax= cx,你就恍然大悟了,看到了嗎?cx是方陣A對向量x進行變換後的結果,但顯然cx和x的方向相同),而且x是特徵向量的話,ax也是特徵向量(a是標 量且不為零),所以所謂的特徵向量不是一個向量而是一個向量族, 另外,特徵值只不過反映了特徵向量在變換時的伸縮倍數而已,對一個變換而言,特徵向量指明的方向才是很重要的,特徵值不是那麼重要,雖然我們求這兩個量時 先求出特徵值,但特徵向量才是更本質的東西!

比如平面上的一個變換,把一個向量關於橫軸做鏡像對稱變換,即保持一個向量的橫座標不變,但縱座標取相反數,把這個變換表示為矩陣就是[1 0;0 -1],其中分號表示換行,顯然[1 0;0 -1]*[a b]'=[a -b]',其中上標'表示取轉置,這正是我們想要的效果,那麼現在可以猜一下了,這個矩陣的特徵向量是什麼?想想什麼向量在這個變換下保持方向不變,顯 然,橫軸上的向量在這個變換下保持方向不變(記住這個變換是鏡像對稱變換,那鏡子表面上(橫軸上)的向量當然不會變化),所以可以直接猜測其特徵向量是 [a 0]'(a不為0),還有其他的嗎?有,那就是縱軸上的向量,這時經過變換後,其方向反向,但仍在同一條軸上,所以也被認為是方向沒有變化,所以[0 b]'(b不為0)也是其特徵向量,去求求矩陣[1 0;0 -1]的特徵向量就知道對不對了!

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特徵值乘積等於什麼?特徵值的和又等於什麼?

乘積等於對應方陣行列式的值,和等於對應方陣對角線元素之和

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